物聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)的新進(jìn)展

摘要：文章介紹了以微軟、ARM、Micrium、華為和慶科為代表的物聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)的最新發(fā)展情況，作者預(yù)計(jì)開(kāi)源軟件依然會(huì)在物聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)中發(fā)揮主導(dǎo)作用。

引言

　　物聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)(以下簡(jiǎn)稱物聯(lián)網(wǎng)OS)最近很熱鬧，2015年5月20日華為發(fā)布開(kāi)拓物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的“敏捷網(wǎng)絡(luò)3.0”戰(zhàn)略，包括物聯(lián)網(wǎng)OS Lite OS、敏捷物聯(lián)網(wǎng)關(guān)、敏捷控制器三部分，5月28日谷歌在舊金山宣布物聯(lián)網(wǎng)軟件BriloOS 和IoT協(xié)議 Weave。7月29日微軟發(fā)布了Windows 10的同時(shí)發(fā)布了 Windows 10 IoT Core，8月20日慶科在北京舉辦了盛大的開(kāi)發(fā)者大會(huì)，發(fā)布了最新的MiCO 2.0 ，這距MiCO 2014年7月22日首發(fā)，剛剛過(guò)去一年的時(shí)間，各大公司如此密集地發(fā)布新的物聯(lián)網(wǎng)OS，國(guó)內(nèi)企業(yè)在爭(zhēng)搶萬(wàn)物互聯(lián)的新的風(fēng)口，由此可見(jiàn)，一場(chǎng)物聯(lián)網(wǎng)OS的激烈競(jìng)賽已經(jīng)拉開(kāi)序幕。

物聯(lián)網(wǎng)OS的元年

　　物聯(lián)網(wǎng)OS最初起源于傳感網(wǎng)的兩個(gè)開(kāi)源OS，一個(gè)是TinyOS，另一個(gè)是Contiki。TinyOS項(xiàng)目是由加州大學(xué)伯克利分校、Intel和Crossbow技術(shù)等公司2000年發(fā)起的開(kāi)源項(xiàng)目，2012年2.1.2 版本以后就停止更新。Contiki項(xiàng)目的作者是dam Dunkels 博士，Dunkels 博士原來(lái)在瑞典工學(xué)院計(jì)算機(jī)研究所工作，現(xiàn)是Thingsqure 創(chuàng)始人，也是uIP/LWIP 作者。Contiki項(xiàng)目很活躍，尤其是網(wǎng)絡(luò)協(xié)議方面，Contiki采用uIP協(xié)議，已經(jīng)擴(kuò)充支持IPv6和低功耗6LoWPAN路由協(xié)議。

　　方方面面的原因，之前的傳感器OS只是在學(xué)術(shù)屆稍有影響，在產(chǎn)業(yè)界沒(méi)有太多的反響，2014年才是物聯(lián)網(wǎng)OS的元年。2014年10月ARM推出mbed物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備平臺(tái)和操作系統(tǒng)mbed OS。ARM物聯(lián)網(wǎng)事業(yè)部門(mén)總經(jīng)理Krisztian Flautner是這樣介紹mbed OS的開(kāi)發(fā)背景：“目前物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備多半仍處于孤立狀態(tài)并未互相連接，這就意味著還無(wú)法實(shí)現(xiàn)一個(gè)真正全面互連的世界，并讓所有設(shè)備都能互通并提供各種云端服務(wù)”。mbed OS 正是為了改善這樣的現(xiàn)狀而誕生的。

　　ARM mbed物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備平臺(tái)由mbed OS、mbed設(shè)備服務(wù)器(mbed Device Server)和mbed社區(qū)(mbed.org)三部分組成。mbed OS是一個(gè)專為基于ARM Cortex-M的設(shè)備所設(shè)計(jì)的免費(fèi)操作系統(tǒng)。mbed Device Server是一套授權(quán)(收費(fèi))軟件，提供物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)必需的服務(wù)器端技術(shù)，以便安全地連接并管理設(shè)備，可作為物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備專用通信協(xié)議與網(wǎng)絡(luò)開(kāi)發(fā)商所使用的應(yīng)用程序編程接口間的橋梁。mbed SDK開(kāi)發(fā)工具和mbed.org 社區(qū)是一個(gè)開(kāi)源嵌入式開(kāi)發(fā)平臺(tái)和開(kāi)發(fā)者網(wǎng)絡(luò)社區(qū)，見(jiàn)下圖1 。

　　mbed OS發(fā)布的時(shí)候，當(dāng)時(shí)頗為吸引眼球，業(yè)界的感覺(jué)是：難道物聯(lián)網(wǎng)的Android來(lái)了嗎?想趕風(fēng)口的人更是躍躍欲試。但是之后幾個(gè)月，ARM mbed OS 聲音逐漸變得小了，直到2015年3月紐倫堡嵌入式世界展覽上ARM宣布與IBM和飛思卡爾合作推出了一款“物聯(lián)網(wǎng)入門(mén)套件”。最新的信息是mbed OS 3.0 將在2015年11月10日 美國(guó)硅谷ARM TechCon 正式發(fā)布，12月8日在中國(guó)深圳發(fā)布， 屆時(shí)全球的開(kāi)發(fā)者或許可以拿到一個(gè)二進(jìn)制版本。

物聯(lián)網(wǎng)OS競(jìng)賽才剛剛開(kāi)始

　　在這場(chǎng)物聯(lián)網(wǎng)OS的競(jìng)賽中，中國(guó)企業(yè)信心滿滿，而國(guó)外的企業(yè)卻顯得保守和猶豫。讓我們先看看市場(chǎng)上已經(jīng)發(fā)布的國(guó)外的幾款產(chǎn)品吧。

　　微軟的Windows 10 IoT Core。它是Windows 10 家族中企業(yè)、手機(jī)和IoT 三個(gè)版本一個(gè)成員，系統(tǒng)占用256K RAM 2G Flash，目前支持Intel Edison 和樹(shù)莓派Pi 2(ARM架構(gòu)) 兩款高端處理器。Windows 10 IoT Core的優(yōu)點(diǎn)：放棄了以前WinCE 方式，沒(méi)有入門(mén)費(fèi)也沒(méi)有版稅，集成了微軟Aurze云服務(wù)，開(kāi)發(fā)者熟悉的VS2015 開(kāi)發(fā)環(huán)境以及微軟20年嵌入式開(kāi)發(fā)和設(shè)備維護(hù)經(jīng)驗(yàn)。 缺點(diǎn)：256K RAM 2G Flash，不能支持在物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)占領(lǐng)主流地位的MCU;不開(kāi)源，這一點(diǎn)也會(huì)讓微軟在與開(kāi)源Linux 競(jìng)爭(zhēng)中失分不少。在智能終端OS市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中，微軟的市場(chǎng)已經(jīng)喪失殆盡，基于Linux 內(nèi)核的Android 牢牢占了上風(fēng)。

　　Micrium的Spectrum物聯(lián)網(wǎng)OS。以開(kāi)發(fā)μC/OS而著名的Micrium 在2014年10月發(fā)表了Spectrum物聯(lián)網(wǎng)OS，今年5月聯(lián)合瑞薩、高通和艾睿推出Wireless Demonstration Kit，如圖2 。kit 包括了Renesas RX111 MCU 開(kāi)發(fā)板，Qualcomm QCA4002 Longsys GT202 PMOD Wi-Fi 模塊、Renesas E1調(diào)試器和Micrium Spectrum 軟件。